火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统技术方案

本申请提供一种火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统，本申请方法包括：将低温烟气与湿污泥进行换热，得到干污泥和混合烟气的污泥脱水工序；将混合烟气冷凝，得到污水和含杂质烟气，将含杂质烟气进行燃烧的气水分离工序；将干污泥与燃料混合，并研磨得到混合燃料的磨粉工序；将混合燃料进行燃烧的焚烧工序；将焚烧所得高温烟气进行净化的烟气净化工序；及将焚烧所得高温烟气的余热进行回收利用的烟气余热回收工序。本申请的系统包括污泥脱水装置、磨煤机、循环流化床锅炉、高温分离器、烟道及烟囱、污水净化装置、烟气余热回收装置及烟气净化装置。本申请提高了污泥掺烧率，提高了污泥处理能力，同时提高了污泥脱水后的污水利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统


[0001]本申请涉及于污泥处理领域，尤其涉及一种火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，城市污水处理率逐渐提高，伴随而来的污泥产出量显著增加，污泥的无害化问题日益突出。污泥的处理已经成为当前环保研究的重要课题，对于环境保护以及生态安全具有十分重要的意义。污泥在生产过程以及后处理过程中会包含很多有机物，有机物中含有很多致病菌以及其他对人体有害的微生物。若对污泥不加以处理，直接排放，会对土壤、水体以及植被等造成非常严重的破坏。
[0003]目前，处理污泥的方法主要有土地填埋、农田利用、污泥干燥、污泥焚烧、直接排海等。其中，随着污泥大量的产出，土地填埋处理给垃圾填埋场带来巨大的负担，且污泥可能对土壤和地下水造成二次污染，占用大量土地，不适用于污泥的长期处理需求。而污泥排海会污染海洋，危害海洋生态系统，因此，直接排海的方式已经被弃用。
[0004]以焚烧为核心的处理方法是最为彻底的处理方法之一，这是由于焚烧能够使污泥中所含有的有机物全部碳化并完全燃烧，完全处理掉其中的致病微生物，且污泥焚烧的处理速度快，不需要长期储存。目前，污泥焚烧分为污泥单独焚烧和与其它燃料掺烧两种，目前，由于污泥含水率高，导致污泥掺烧比例较大时不易燃烧、烟气排量增大和烟气系统磨损严重，同时污泥干化产生大量的污水，处理难度和循环使用难度较大。因此，现有的污泥掺烧技术中，污泥掺烧率、污泥处理的能力及污泥脱水后的污水利用率均有待提升。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统，用以解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种火电厂锅炉掺烧污泥的方法，本申请的方法包括如下步骤：
[0007]将低温烟气输至污泥脱水装置，与湿污泥进行换热，得到干污泥和混合烟气的污泥脱水工序；将混合烟气进行冷凝，得到污水和含杂质烟气，然后将含杂质烟气输至循环流化床锅炉进行燃烧的气水分离工序；将干污泥与燃料按比例计量混合，并进行研磨得到混合燃料的磨粉工序；将混合燃料输至循环流化床锅炉进行燃烧的焚烧工序；将焚烧所得高温烟气进行脱硝、脱硫处理的烟气净化工序；以及，将焚烧所得高温烟气的余热进行回收利用的烟气余热回收工序。
[0008]烟气余热回收工序包括：将气水分离工序所得污水进行污水净化处理，得到净化水，然后将净化水通过部分焚烧所得高温烟气加热后作为锅炉补水，并将部分焚烧所得高温烟气与净化水换热后得到的低温烟气输至污泥脱水装置；然后利用剩余的焚烧所得高温烟气对进入循环流化床锅炉助燃的空气进行预热。
[0009]污水净化处理包括：pH调节步骤、厌氧反应步骤、好氧反应步骤、絮凝沉淀步骤及
MBR处理步骤。
[0010]磨粉工序中，干污泥的掺烧率为5
‑
20％。
[0011]燃料为原煤、生活垃圾及生物质中的一种。
[0012]可选的，絮凝沉淀步骤中所用絮凝剂包括如下重量份的组分：
[0013]聚丙烯酰胺20
‑
40重量份；
[0014]聚合氯化铝7
‑
10重量份；
[0015]羧甲基纤维素钠10
‑
15重量份；
[0016]海藻酸钠5
‑
8重量份；
[0017]十二烷基二甲基甜菜碱2
‑
5重量份。
[0018]可选的，湿污泥的含水量为80
‑
95％，干污泥的含水量≤40％。
[0019]可选的，循环流化床锅炉内的床温为850
‑
950℃，烟气在循环流化床锅炉内的停留时间≥2s。
[0020]可选的，pH调节步骤中，pH调节剂为固体片碱、固体碳酸钠或氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为20
‑
40％，污水的pH值控制在7.5
‑
9。
[0021]可选的，絮凝沉淀步骤还包括：将絮凝沉淀所得沉淀物输至污泥脱水装置。
[0022]另一方面，本申请提供一种火电厂锅炉掺烧污泥的系统，应用于上述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，系统包括：依次连接的污泥脱水装置、磨煤机、循环流化床锅炉、高温分离器、烟道及烟囱，高温分离器固相出口与循环流化床锅炉连接。
[0023]火电厂锅炉掺烧污泥的系统还包括污水净化装置、烟气余热回收装置及烟气净化装置，烟气余热回收装置及烟气净化装置分别与高温分离器连接，污水净化装置分别与污泥脱水装置、烟气余热回收装置连接；
[0024]污泥脱水装置包括依次连接的污泥干燥机、混合烟气冷凝器及污水储罐，污泥干燥机还与磨煤机连接，混合烟气冷凝器的气相出口还与循环流化床锅炉通过烟气回炉管线连接。
[0025]烟气余热回收装置包括空气预热器和高温烟气输送管路、净化水加热器及低温烟气输送管路；空气预热器设置在烟道上，并与循环流化床锅炉底部的进风口通过中温空气输送管线连接；净化水加热器的热介质进口与高温分离器的气体出口通过高温烟气输送管路连接，净化水加热器的热介质出口与污泥干燥机的热介质进口通过低温烟气输送管路连接；净化水加热器的净化水出口与循环流化床锅炉通过锅炉补水管路连接；净化水加热器的净化水入口与污水净化装置通过净化水输送管路连接。
[0026]可选的，污水净化装置包括依次连接的pH调节池、厌氧池、好氧池、沉淀池及MBR反应器；pH调节池与污水储罐连接，MBR反应器通过净化水输送管路与净化水加热器连接。
[0027]可选的，沉淀池还与污泥干燥机连接。
[0028]可选的，烟气净化装置包括依次设置在烟道上的脱硝塔、除尘器和脱硫塔。
[0029]脱硝塔设置在高温分离器与空气预热器之间，除尘器和脱硫塔之间连接有引风机。
[0030]本申请提供的火电厂锅炉掺烧污泥的方法及系统，实现了污泥的高比例掺烧，相比于现有技术，具有如下有益效果：
[0031](1)通过使用高温烟气先对污泥脱水所得的污水净化水进行加热，得到低温烟气，
再用低温烟气对污泥进行脱水干燥，不仅实现了对烟气废热的充分利用，而且低温烟气有利于提高湿污泥脱水的安全性，同时湿污泥能够吸附烟气中的部分烟尘和二氧化硫，减轻了后续烟气净化处理时除尘和脱硫设备的压力，提高了污泥的掺烧率，使得干污泥掺烧率达到20％，做到变废为宝，节能减排。
[0032](2)本申请通过低温烟气对湿污泥进行脱水干燥、焚烧、并将湿污泥干燥所得含杂质烟气进行回炉焚烧，避免了污泥中臭气散发，减少了外界输入的助燃空气量，降低了热力型氮氧化物的生成，使得排出的烟气中氮氧化物含量没有明显增高。同时将湿污泥脱水所得污水净化后用于锅炉补水，实现了对湿污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化处理。
[0033](3)本申请充分利用了热量资源，较为节能，该系统集湿污泥的脱水和燃烧于一体，可以同时完成污泥的干燥和燃烧，不需要进行长距离的转运，流程短，设备少，结构紧凑，减少了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述方法包括如下工序：将低温烟气输至污泥脱水装置，与湿污泥进行换热，得到干污泥和混合烟气的污泥脱水工序；将所述混合烟气进行冷凝，得到污水和含杂质烟气，然后将所述含杂质烟气输至循环流化床锅炉进行燃烧的气水分离工序；将干污泥与燃料按比例计量混合，并进行研磨得到混合燃料的磨粉工序；将混合燃料输至循环流化床锅炉进行燃烧的焚烧工序；将焚烧所得高温烟气进行脱硝、脱硫处理的烟气净化工序；以及，将焚烧所得高温烟气的余热进行回收利用的烟气余热回收工序；所述烟气余热回收工序包括：将气水分离工序所得污水进行污水净化处理，得到净化水，然后将所述净化水通过部分焚烧所得高温烟气加热后作为锅炉补水，并将部分所述焚烧所得高温烟气与所述净化水换热后得到的低温烟气输至所述污泥脱水装置；然后利用剩余的焚烧所得高温烟气对进入循环流化床锅炉助燃的空气进行预热；所述污水净化处理包括：pH调节步骤、厌氧反应步骤、好氧反应步骤、絮凝沉淀步骤及MBR处理步骤；所述磨粉工序中，所述干污泥的掺烧率为5
‑
20％；所述燃料为原煤、生活垃圾及生物质中的一种。2.根据权利要求1所述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述絮凝沉淀步骤中所用絮凝剂包括如下重量份的组分：聚丙烯酰胺20
‑
40重量份；聚合氯化铝7
‑
10重量份；羧甲基纤维素钠10
‑
15重量份；海藻酸钠5
‑
8重量份；十二烷基二甲基甜菜碱2
‑
5重量份。3.根据权利要求1所述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述湿污泥的含水量为80
‑
95％，所述干污泥的含水量≤40％。4.根据权利要求1所述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述循环流化床锅炉内的床温为850
‑
950℃，烟气在所述循环流化床锅炉内的停留时间≥2s。5.根据权利要求1所述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述pH调节步骤中，pH调节剂为固体片碱、固体碳酸钠或氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为20
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40％，所述污水的pH值控制在7.5
‑
9。6.根据权利要求1所述的火电厂锅炉掺烧污泥的方法，其特征在于，所述絮凝沉淀步骤还包括：将絮凝沉淀所得沉淀物输至所述污泥脱水装置。7.一种火电厂锅炉掺烧污泥的系统，应用于权利要求1
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6...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文彬，
申请(专利权)人：高文彬，
类型：发明
国别省市：